兩種無機抗菌劑對藻酸鹽印模材料物理性能的影響①

王 丹 ，丁元欣 ， 尉榮翠 ，王冬霞， 侯范義

(佳木斯大學附屬口腔醫院，黑龍江 佳木斯 154002)

兩種無機抗菌劑對藻酸鹽印模材料物理性能的影響①

王 丹 ，丁元欣 ， 尉榮翠 ，王冬霞， 侯范義

(佳木斯大學附屬口腔醫院，黑龍江 佳木斯 154002)

目的：研究在藻酸鹽印模材料中添加納米載銀磷酸鋯、四針狀氧化鋅晶須后其物理性能的影響。方法：將2%、5%、10%比例的納米載銀磷酸鋯、四針狀氧化鋅晶須添加到藻酸鹽印模材料中，參照相關標準檢測其結固時間，壓應變等物理性能的變化。結果：在一定地濃度范圍內，載銀磷酸鋯、四針狀氧化鋅晶須這兩種無機抗菌劑對藻酸鹽印模材料地物理性能均起到一定地增強作用。在相同質量比下四針狀氧化鋅晶須對藻酸鹽印模材料物理性能的影響優于納米載銀磷酸鋯。結論：納米載銀磷酸鋯、四針狀氧化鋅晶須的添加量為5%時，對藻酸鹽印模材料的性能最佳，且在此用量下，對藻酸鹽印模材料物理性能的增強作用，四針狀氧化鋅晶須明顯地優于納米載銀磷酸鋯。

物理性能；藻酸鹽；納米載銀磷酸鋯；四針狀氧化鋅晶須

載銀磷酸鋯(silver-zirconiumphosphate)是一種無機抗菌劑，在沸石硅膠等多孔材料表面通過物理吸附方法負載上銀離子而制成。其成為抗菌材料領域中的研發重點主要憑借生物安全性好、耐高溫、抗菌譜廣等優點。有學者研究顯示，載銀磷酸鋯抗菌劑對口腔內的常見致病菌(白色念珠菌、銅綠假單胞菌和大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等)能產生高效持久地抗菌活性[1]，因此，為了提高材料的物理性能，同時提高材料地菌性能，可在酸鹽材料中適當的加入磷酸鋯抗菌劑。四針狀氧化鋅晶須(T-ZnOw)，以其抗菌效果持久、于基質中分散效果較好和不易改變基質顏色等優點成為是一種新型的無機抗菌材料。四針狀氧化鋅晶須無需光照就可以殺滅口腔致病菌，因此更能適應口腔暗環境，在口腔修復材料應用中優點也更突出。另外，獨特的三維立體結構，提高了四針狀氧化鋅晶須的機械性能，使其不但增加了機械性能還擁有了抗菌性[2]。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器

納米磷酸鋯載銀抗菌粉體(北京艾斯爾科技股份有限公司)；四針狀氧化鋅晶須抗菌劑AT- 83I型(滬本新材料科技有限公司)；藻酸鹽印模材料(賀利氏，生產批號05022801)；鑄鋼模具(佳木斯大學機械工程學院提供)；電子天平(XP系列AE240電子天平，瑞士梅特勒-托利多)；電子萬能實驗機(島津AGS-X萬能材料試驗機) ，掃描電鏡( 德國卡爾蔡司有限公司)。

1.2 實驗試件的制備

實驗組在藻酸鹽印模材料中分別添加一定質量比地載銀磷酸鋯、四針狀氧化鋅晶須(2%、5%、10%)，充分混合混勻，陽性對照組是藻酸鹽印模材料中沒有添加任何抗菌劑，檢測之前，在溫度為(23±2)℃、相對濕度為50%±10%地環境中放置材料和儀器10h。調拌時需要嚴格按照說明書進行，23mL:10g的水粉比例。共設置7個實驗組，每組8個試件。

2 物理性能測試

2.1 測試結固時間

在金屬模具內放入調拌均勻的藻酸鹽印模材料，并將其放在玻璃平板上，填滿并且涂抹均勻(金屬模具高16mm、內徑30mm)，用有機玻璃棒每隔10秒測試一次(直徑 6mm、高100mm)，記錄時間，即調拌開始到有機玻璃棒和試件互不沾粘地時間，參照美國牙科協會(AmericanDentalAssociation，ADA)的標準記錄結固時間，繼而評價與測試藻酸鹽印模材料。

2.2 形變恢復測試

制作藻酸鹽印模試件56個，直徑是12.5mm，高是20mm。記錄在萬能材料試驗機上測試的試件，在高度發生1/5的形變量后(持續 5秒)，30秒之后高度的恢復值。

2.3 壓應變量的測試

放在萬能材料試驗機上對高為20mm的藻酸鹽印模試件(試件的規格與形變恢復測試的規格相同)進行檢測，加荷產生壓應力由 0.01N/mm2(持續30秒)增至 0.1N/mm2(保持 30秒)，觀察記錄試件的壓應變值。

2.4 抗壓強度的測試

試件的規格與形變恢復測試時試件規格相同，在萬能力學測試機的加荷臺上放入達到固化時間60秒后的藻酸鹽印模試件，并對試件進行加荷，速度為(20±2)mm/min，直到第一次斷裂顯示在加載實驗圖上，并記錄其斷裂時地力，然后算出印模試件地抗壓強度。參照我國醫藥行業對藻酸鹽印模材料的標準測試、評價材料的壓應變、抗壓強度和形變恢復。

2.5 統計學方法

3 結果

實驗組和陽性對照組之間有明顯變化，并且這種明顯的差異有統計學地意義(P<0.05)，然而這種差異在各個實驗組之間不顯著(P>0.05)。隨著這兩種抗菌劑的添加量在一定的比例范圍內增加，藻酸鹽印模材料的性能(包括形變恢復、固時間、抗壓強度和壓應變)呈先升高然后降低的趨勢走行(P<0.05)。當載銀磷酸鋯與達到5%的添加量時，綜合來看藻酸鹽材料物理性能最佳，在相同質量比下，四針狀氧化鋅晶須抗菌劑明顯優于載銀磷酸鋯抗菌劑對藻酸鹽材料物理性能的影響(P<0.05)。且滿足A.D.A.或我國醫藥行業對藻酸鹽印模材料標準的相關要求。見表1。

表1 添加兩種無機抗菌劑的藻酸鹽印模材料主要物理性能的影響±s)

注：P<0.05有統計學意義

4 討論

醫患、技工以及患者之間的交叉感染，多源自于直接接觸患者的唾液甚至是血液，在口腔印模臨床操作時，未經消毒處理的印模直接灌注石膏模型，使醫護人員直接接觸傳染源從而感染乙肝、艾滋病等傳染性疾病。消毒液浸泡、噴射消毒是現今很常規的消毒方式。但是由于藻酸鹽印模材的理化性質限制，消毒液浸泡和噴射消毒兩種方法均不理想，前者因破壞了印模材表面的細節從而影響最終修復體的精準度[3，4]，后者因其效果不肯定而受到限制。另外，也是最主要的一點，在生活節奏日趨加快的今天，對口腔臨床操作也越來越要求簡單化，而且無菌操作越發嚴格，因此，傳統的印模消毒方法步履維艱。本實驗為了解決藻酸鹽印模材料在消毒過程中存在的諸多問題，想通過在藻酸鹽印模材料中添加抗菌劑的方法使其擁有自我消毒的功能。AgnHmZr2(Po4)3是納米載銀磷酸鋯地通式，銀離子在該抗菌劑中可形成穩定的結合，研究表明，在光照的條件下，該抗菌劑對白色念珠菌、變形鏈球菌、粘性放線菌、乳酸桿菌、金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌等都有較強的廣譜殺菌作用[5]。然而成本較高、且易發生氧化而變色是此類抗菌劑存在的缺點之處[6]。四針狀氧化鋅晶須則具有很強的抵抗外力作用的能力，是因其具有高模量、高強度地特性，和其特有的單晶體結構。四針狀氧化鋅晶須在受到外力時，能吸收更多地能量，立體四針狀結構是它獨有的特性，可以使其均勻的分布在基質材料當中并形成立體地網絡結構，較好的發揮同性作用[7]，最大限度的減少破壞的概率和分散應力，放射狀地將其所承受地應力有效的分散和吸附能量，而且該材料的分叉結構使材料本身從藻酸鹽材料中抽出的概率減少，起到增強其抵抗外力的作用，同時得到進一步強化。

結果顯示，在該實驗中，在藻酸鹽印模材料中加入了能使材料的物理性能得到提高的納米載銀磷酸鋯抗菌劑和四針狀氧化鋅晶須抗菌劑后，其提高的趨勢為先上升后降低，這種趨勢取決于抗菌劑比例的升高。然而因四針狀氧化鋅晶須抗菌劑不易發生變色，并且在相同質量比的情況下，比納米載銀磷酸鋯抗菌劑物理性能更優越，同時其抗菌效果要更持久，因此，本實驗得出最終結論，認為四針狀氧化鋅晶須抗菌劑優于納米載銀磷酸鋯抗菌劑。

[1]SheWenJun,U-qiangzhang. 6kindsofnanoscaleinorganicantibacterialagentcarryingsilverantibacterialactivityonoralpathogen[J].JournalofShanghaioralmedicine, 2003, 12 (5) : 356-358

[2]周祚萬, 楚瓏晟, 唐明文，等.ZnOw晶須增強樹脂基復合材料研究[J]. 高分子材料科學與工程, 2004, 20(3):202-205

[3]趙剛，孫佳寧，吳立鵬，等.丹參復合生物膜促進正畸牙周組織改建的實驗探討[J].黑龍江醫藥科學，2008,31(1):14-16

[4]李苑,郭巍,李惠玲，等. 白色念珠菌在義齒軟襯材料表面黏附的研究與進展[J].中國組織工程研究與臨床康復,2009,13(42): 8337-8340.

[5]趙熙儒，趙剛，莫宏兵，等.殼聚糖修飾后的納米羥基磷灰石作為BMP-2輸送載體轉染細胞的研究[J].黑龍江醫藥科學，2012，35(1):3-4

[6]肖月, 康梁, 呂慶，等. 納米載銀抗菌劑與四針狀氧化鋅抗白色念珠菌的性能[J].中國組織工程研究,2013，17(25):4609-4613

[7]XuHH,QuinnJB,SmithDT,etal.Dentalresincompositesontaintingsilicafusedwhuskerseffectsofwhiskertosilicarationfractureretoughnessandindentationproperties[J].Biomarterials, 2002, 23(3):735-742

The effect of two antibacterial agents on the physics properties of alginate impression material

WAGDan,DINGYuan-xin,WEIRong-cui,WANGDong-xia,HOUFan-yi

(Stomatological Hospital Affiliated to Jiamusi University,Jiamusi 154002, China)

Objective: To study the effect of two antibacterial agents on the physics properties of alginate impression material. Methods:Silver-zirconium phosphate and T-ZnOw are added to alginate impression material respectively by 2%, 5%, 10%.The antibacterial ratios were tested using a method according to the Chinese and Japanese standards for testing antibacterial efficacy of antibacterial materials. Bacteria strains used testing its fixation time, the change of physical properties such as compressive strain. Results: Two kinds of inorganic antibacterial agent in certain concentration range of alginate impression material physical properties have a certain enhancement effect. With the same quality, T-ZnOw on alginate impression material physical properties is superior to the influence of nanometer zirconium phosphate carrying silver. Conclusion: Silver-zirconium phosphate and T-ZnOw in the alginate impression material in the optimum adding amount was respectively 5%, in the same case, T-ZnOw on the properties of lginate impression physics properties reinforced effect is obviously superior to silver-zirconium phosphate.

physics properties; antibacterial agents;silver-zirconium phosphate; T-ZnOw

黑龍江省自然科學基金項目，編號：H201487。

王丹(1972～)女，山東龍口人，學士，副主任護師。

王冬霞 (1977～)女，遼寧營口人，碩士，副主任醫師。E-mail:zhanjiaheng@sina.com。

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A

1008-0104(2017)02-0020-02

2016-12-01)